河北省張家口市紅旗營鄉(xiāng)中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

河北省張家口市紅旗營鄉(xiāng)中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（多選）2011年9月29日，我國自行設(shè)計(jì)、制造“天宮一號”空間實(shí)驗(yàn)室發(fā)射成功，開創(chuàng)了我國航天事業(yè)的新紀(jì)元。“天宮一號”經(jīng)過變軌后繞地球做圓周運(yùn)動，運(yùn)行周期為90min。關(guān)于“天宮一號”、同步通信衛(wèi)星和赤道上隨地球自轉(zhuǎn)物體相比較，下列說法正確的是A．“天宮一號”的向心加速度最大 B．同步通信衛(wèi)星的角速度最大C．赤道上隨地球自轉(zhuǎn)物體線速度最小 D．“天宮一號”的速度大于7.9km/s參考答案：AC2.（多選）兩電荷量分別為q1和q2的點(diǎn)電荷放在x軸上的O、M兩點(diǎn)，兩電荷連線上各點(diǎn)電勢φ隨x變化的關(guān)系如圖所示，其中A、N兩點(diǎn)的電勢為零，ND段中C點(diǎn)電勢最高，則（）A．C點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為零B．A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為零C．NC間場強(qiáng)方向向x軸正方向D．將一負(fù)點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到D點(diǎn)，電場力先做正功后做負(fù)功參考答案：考點(diǎn)：電場強(qiáng)度；電勢能．專題：壓軸題；電場力與電勢的性質(zhì)專題．分析：兩點(diǎn)電荷連線的電勢高低的分布如圖所示，由于沿著電場線電勢降低，可知兩點(diǎn)電荷的電性．解答：解：A、C點(diǎn)電勢的拐點(diǎn)，若正點(diǎn)電荷從D到N點(diǎn)，電勢能先增大后減小．則電場強(qiáng)度為零，故A正確；B、由圖知A點(diǎn)的電勢為零，則O點(diǎn)的點(diǎn)電荷的電量比M點(diǎn)的點(diǎn)電荷的電量大，且O點(diǎn)的電荷帶正電，M點(diǎn)電荷帶負(fù)電．故B錯(cuò)誤；C、由圖可知：OM間電場強(qiáng)度方向沿x軸正方向，MC間電場強(qiáng)度方向沿x軸負(fù)方向，CD間電場強(qiáng)度方向沿x軸正方向．故C錯(cuò)誤；D、因?yàn)镸C間電場強(qiáng)度方向沿x軸負(fù)方向，CD間電場強(qiáng)度方向沿x軸正方向，則將一負(fù)點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到D點(diǎn)，電場力先做正功后負(fù)功．故D正確；故選：AD點(diǎn)評：電勢為零處，電場強(qiáng)度不一定為零．電荷在電場中與電勢的乘積為電勢能．電場力做功的正負(fù)決定電勢能的增加與否．3.(多選)如圖所示，一光束包含兩種不同頻率的單色光，從空氣射向兩面平行玻璃磚的上表面，玻璃磚下表面有反射層，光束經(jīng)兩次折射和一次反射后，從玻璃磚上表面分為a、b兩束單色光射出．下列說法正確的是

A．a(chǎn)光頻率小于b光的頻率

B．用同一裝置進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，a光的條紋間距小于b光的條紋間距

C．出射光束a、b一定相互平行

D．a(chǎn)、b兩色光從同種玻璃射向空氣時(shí)，a光發(fā)生全反射的臨界角大參考答案：4.一個(gè)靜止的質(zhì)點(diǎn)，在0～4s時(shí)間內(nèi)受到力F的作用，力的方向始終在同一直線上，力F隨時(shí)間t的變化如圖所示，則質(zhì)點(diǎn)在

A.第2s末速度改變方向

B.第2s末位移改變方向

C.第4s末回到原出發(fā)點(diǎn)

D.第4s末運(yùn)動速度為零

參考答案：答案：D解析：這是一個(gè)物體的受力和時(shí)間關(guān)系的圖像，從圖像可以看出在前兩秒力的方向和運(yùn)動的方向相同，物體經(jīng)歷了一個(gè)加速度逐漸增大的加速運(yùn)動和加速度逐漸減小的加速運(yùn)動，2秒末速度達(dá)到最大，從2秒末開始到4秒末運(yùn)動的方向沒有發(fā)生改變而力的方向發(fā)生了改變，與運(yùn)動的方向相反，物體又經(jīng)歷了一個(gè)加速度逐漸增大的減速運(yùn)動和加速度逐漸減小的減速的和前2秒運(yùn)動相反的運(yùn)動情況，4秒末速度為零，物體的位移達(dá)到最大，所以D正確。5.下列關(guān)于電磁波和相對論說法正確的是(

)A．麥克斯韋提出了電磁波理論，并用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在B．變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場C．光速不變原理是：真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的D.表明在一定條件下減少的質(zhì)量可以轉(zhuǎn)化為能量釋放出來參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.氫原子的能級如圖所示，設(shè)各能級的能量值分別為，且，n為量子數(shù)。有一群處于n=4能級的氫原子，當(dāng)它們向低能級躍遷時(shí)，最多可發(fā)出

種頻率的光子。若n=4能級的氫原子向n=2能級躍遷時(shí)，發(fā)出的光子照射到某金屬時(shí)恰能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，則該金屬的極限頻率為

（用，普朗克常量表示結(jié)果），上述各種頻率的光子中還能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的光子有

種。參考答案：7.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A.其中，A?B和C?D為等溫過程，B?C為等壓過程，D?A為等容過程.該循環(huán)過程中，內(nèi)能增加的過程是

▲

(選填“A?B”、“B?C”、“C?D”或“D?A”).若氣體在B?C過程中，內(nèi)能變化量的數(shù)值為2kJ，與外界交換的熱量值為7kJ，則在此過程中氣體對外做的功為

▲

kJ.參考答案：B?C（2分）58.用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究物體的自由落體運(yùn)動，得到如圖一段紙帶，測得AB=7.65cm，

BC=9.17cm。已知交流電頻率是50Hz，則打B點(diǎn)時(shí)物體的瞬時(shí)速度為

m/s（保留三位有效數(shù)字）。如果實(shí)驗(yàn)測出的重力加速度值比公認(rèn)值偏小，可能的原因是

。參考答案：2.10，空氣阻力、紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器摩擦。解:根據(jù)某點(diǎn)瞬時(shí)速度等于該點(diǎn)的相鄰的兩段位移內(nèi)的平均速度得如果實(shí)驗(yàn)測出的重力加速度值比公認(rèn)值偏小,可能的原因是下落過程中有存在阻力等.故答案為:,下落過程中有存在阻力等9.如圖所示，A、B、C、D是勻強(qiáng)電場中一正方形的四個(gè)頂點(diǎn)，已知A、B、C三點(diǎn)的電勢分別為UA=15V，UB=3V，UC=-3V，由此可知D點(diǎn)電勢UD=_________V；若該正方形的邊長為a=2cm，且電場方向與正方形所在平面平行，則場強(qiáng)為E=_________V/m。

參考答案：9V

10.(4分)在一個(gè)小電燈和光屏之間，放一個(gè)帶圓孔的遮光板，在圓孔直徑從1cm左右逐漸減小直到閉合的整個(gè)過程中，在屏上依次可看到__________、_________、__________、__________幾種現(xiàn)象（選擇下列現(xiàn)象，將序號填入空中）①完全黑暗

②小孔成像

③衍射光環(huán)

④圓形亮斑參考答案：

④②③①11.物體做自由落體運(yùn)動，把其全程自上而下分為三段，物體通過三段所用的時(shí)間之比為1：2：3，則這三段的位移之比為

，這三段中物體的平均速度之比為

[LU21]

。參考答案：12.在2004年6月10日聯(lián)合國大會第58次會議上，鼓掌通過一項(xiàng)決議。決議摘錄如下：聯(lián)合國大會，承認(rèn)物理學(xué)為了解自然界提供了重要基礎(chǔ)，注意到物理學(xué)及其應(yīng)用是當(dāng)今眾多技術(shù)進(jìn)步的基石，確信物理教育提供了建設(shè)人類發(fā)展所必需的科學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施的工具，意識到2005年是愛因斯坦科學(xué)發(fā)現(xiàn)一百周年，這些發(fā)現(xiàn)為現(xiàn)代物理學(xué)奠定了基礎(chǔ)，．……；．……；．宣告2005年為

年．參考答案：國際物理（或世界物理）．

13.如圖，墻上有兩個(gè)釘子a和b，它們的連線與水平方向的夾角為45°，兩者的高度差為l。一條不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩一端固定于a點(diǎn)，另一端跨過光滑釘子b懸掛一質(zhì)量為m1的重物。在繩上距a端l/2的c點(diǎn)有一固定繩圈。若繩圈上懸掛質(zhì)量為m2的鉤碼，平衡后繩的ac段正好水平，則重物和鉤碼的質(zhì)量比=________。參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，質(zhì)量為m帶電量為+q的小球靜止于光滑絕緣水平面上，在恒力F作用下，由靜止開始從A點(diǎn)出發(fā)到B點(diǎn)，然后撤去F，小球沖上放置在豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑絕緣圓形軌道，圓形軌道的最低點(diǎn)B與水平面相切，小球恰能沿圓形軌道運(yùn)動到軌道末端D，并從D點(diǎn)拋出落回到原出發(fā)點(diǎn)A處．整個(gè)裝置處于電場強(qiáng)度為E=的水平向左的勻強(qiáng)電場中，小球落地后不反彈，運(yùn)動過程中沒有空氣阻力．求：AB之間的距離和力F的大?。畢⒖即鸢福篈B之間的距離為R，力F的大小為mg．考點(diǎn)： 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動；牛頓第二定律；平拋運(yùn)動；動能定理的應(yīng)用．專題： 帶電粒子在電場中的運(yùn)動專題．分析： 小球在D點(diǎn)，重力與電場力的合力提供向心力，由牛頓第二定律即可求出D點(diǎn)的速度，小球離開D時(shí)，速度的方向與重力、電場力的合力的方向垂直，小球做類平拋運(yùn)動，將運(yùn)動分解即可；對小球從A運(yùn)動到等效最高點(diǎn)D過程，由動能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：電場力F電=Eq=mg

電場力與重力的合力F合=mg，方向與水平方向成45°向左下方，小球恰能到D點(diǎn)，有：F合=解得：VD=從D點(diǎn)拋出后，只受重力與電場力，所以合為恒力，小球初速度與合力垂直，小球做類平拋運(yùn)動，以D為原點(diǎn)沿DO方向和與DO垂直的方向建立坐標(biāo)系（如圖所示）．小球沿X軸方向做勻速運(yùn)動，x=VDt

沿Y軸方向做勻加速運(yùn)動，y=at2a==所形成的軌跡方程為y=直線BA的方程為：y=﹣x+（+1）R解得軌跡與BA交點(diǎn)坐標(biāo)為（R，R）AB之間的距離LAB=R從A點(diǎn)D點(diǎn)電場力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之間的距離為R，力F的大小為mg．點(diǎn)評： 本題是動能定理和向心力知識的綜合應(yīng)用，分析向心力的來源是解題的關(guān)鍵．15.（16分）如圖所示，物塊A和B通過一根輕質(zhì)不可伸長的細(xì)繩連接，跨放在質(zhì)量不計(jì)的光滑定滑輪兩側(cè)，質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=1kg。初始時(shí)A靜止與水平地面上，B懸于空中。先將B豎直向上再舉高h(yuǎn)=1.8m（未觸及滑輪）然后由靜止釋放。一段時(shí)間后細(xì)繩繃直，A、B以大小相等的速度一起運(yùn)動，之后B恰好可以和地面接觸。取g=10m/s2。（1）B從釋放到細(xì)繩繃直時(shí)的運(yùn)動時(shí)間t；（2）A的最大速度v的大??；（3）初始時(shí)B離地面的高度H。參考答案：（1）；（2）；（3）。試題分析：（1）B從釋放到細(xì)繩剛繃直前做自由落體運(yùn)動，有：解得：（2）設(shè)細(xì)繩繃直前瞬間B速度大小為vB，有細(xì)繩繃直瞬間，細(xì)繩張力遠(yuǎn)大于A、B的重力，A、B相互作用，總動量守恒：繩子繃直瞬間，A、B系統(tǒng)獲得的速度：之后A做勻減速運(yùn)動，所以細(xì)繩繃直瞬間的速度v即為最大速度，A的最大速度為2m/s。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.參考答案：17.如圖所示，是磁流體動力發(fā)電機(jī)的工作原理圖．一個(gè)水平放置的上下、前后封閉的矩形塑料管，其寬度為a，高度為b，其內(nèi)充滿電阻率為ρ的水銀，由渦輪機(jī)（未畫出）產(chǎn)生的壓強(qiáng)差p使得這個(gè)流體在不加磁場時(shí)具有恒定的流速v0．管道的前后兩個(gè)側(cè)面上各有長為L的由銅組成的面，實(shí)際流體的運(yùn)動非常復(fù)雜，為簡化起見作如下假設(shè)：

a.盡管流體有粘滯性，但整個(gè)橫截面上的速度均勻.

b.流體的速度總是與作用在其上的合外力成正比.

c.流體不可壓縮．若由銅組成的前后兩個(gè)側(cè)面外部短路，一個(gè)豎直向上的勻強(qiáng)磁場只加在這兩個(gè)銅面之間的區(qū)域，磁感強(qiáng)度為B（如圖）．(1)寫出加磁場后，兩個(gè)銅面之間區(qū)域的電阻R的表達(dá)式(2)渦輪機(jī)對流體產(chǎn)生的壓強(qiáng)差p恒定，加磁場后，最終形成新的穩(wěn)定速度v，寫出流體所受的磁場力F與v關(guān)系式，指出F的方向；(3)寫出(2)問中加磁場后流體新的穩(wěn)定速度v的表達(dá)式（用v0、p、L、B、ρ表示）；(4)為使速度增加到原來的值v0，必須改變渦輪機(jī)對流體產(chǎn)生的壓強(qiáng)差，導(dǎo)致渦輪機(jī)輸出功率的增加，寫出功率增加量的表達(dá)式（用v0、a、b、L、B和ρ表示）。參考答案：解：

（1），（2）∵，

，

再利用（1）的結(jié)論，可推得

∴，

力FA的方向與流速v的方向反向．

（3）不加磁場時(shí)：

加磁場時(shí)：，

由上面二式，得．再利用（2）的結(jié)論，可推得

（4）∵，，，

∴

，∴．

∵

∴．

本小題也可運(yùn)用求得同樣的結(jié)果。18.如圖所示，水平軌道AB與位于豎直面內(nèi)半徑為R=0.90m的半圓形光滑軌道BCD相連，半圓形軌道的BD連線與AB垂直。質(zhì)量為m=1.0kg可看作質(zhì)點(diǎn)的小滑塊在恒定外力F作用下從水平軌道上的A點(diǎn)由靜止開始向右運(yùn)動，物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5。到達(dá)水平軌道的末端B點(diǎn)時(shí)撤去外力，小滑塊繼續(xù)沿半圓形軌道運(yùn)動，且恰好能通過軌道最高點(diǎn)D，滑塊脫離半圓形軌道后又剛好落到A點(diǎn)。g取10m/s2，求：（1）滑塊經(jīng)過B點(diǎn)進(jìn)入圓形軌道時(shí)對軌道的壓力大小。（2）滑塊在AB段運(yùn)動過程中恒定外力F的大小。參考答案：（1）小滑塊恰好通過最高點(diǎn)，則有：mg=m

（1分）設(shè)滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為vB，滑塊由B到D過程由動能定理有：-2mgR=mv2D-mv2B

（1分）對B點(diǎn)：FN-mg=m

（1分）代入數(shù)據(jù)得：FN=60N

（1分）由牛頓第三定律知滑塊對軌道的壓力為60N。